错期播种在小麦耐热性鉴定中的应用

李世平，靖金莲，安晓东，刘玲玲，阎翠萍，王全亮，黄丽波，单杰

（1.山西省农业科学院小麦研究所，山西临汾041000；2.襄汾县农业局，山西襄汾041500）

错期播种在小麦耐热性鉴定中的应用

李世平1，靖金莲1，安晓东1，刘玲玲1，阎翠萍1，王全亮2，黄丽波2，单杰2

（1.山西省农业科学院小麦研究所，山西临汾041000；2.襄汾县农业局，山西襄汾041500）

在晋南冬麦区，以冀麦325、良星99等小麦品种为试验材料，采用同一基因型不同播期对错期播种在小麦耐热性鉴定中的应用进行了研究。结果表明，相同基因型材料不同播期下随着播期的推迟，其扬花期和成熟期均不同程度地推迟，但其推迟时间远远短于播期的推迟时间，使后期播种的材料生育期缩短，尤其是灌浆期明显缩短，导致后期播种材料较适期播种材料千粒质量明显下降。不同基因型间千粒质量下降幅度的差异反映了该基因型对后期高温的适应性差异。根据试验结果比较分析，在晋南冬麦区采用错期间隔12 d的2次播期的千粒质量差异鉴定基因型的后期耐热性较为合适。用该方法对历年亲本的34份种质材料进行了水地和旱地2种土壤环境的耐热性鉴定，结果共鉴定出12份后期耐热性较好的材料。

小麦；播种期；耐热性

小麦属于喜凉习性作物，但小麦的生长发育过程一般是伴随气温的逐渐升高而完成的，生长季节内（尤其在生育后期）易受到高温天气造成的热胁迫影响，从而导致籽粒产量下降和品质变劣[1-3]，且因高温引起的产量损失很容易被人们忽视。在我国黄、淮、海河流域及新疆一带的小麦主产区，灌浆期间经常会出现干热风天气，气温达32℃以上，可导致该区域2/3的小麦受害，通常使小麦减产10%～ 20%。在我国北方和长江中下游冬麦区，小麦生产也时常受到高温天气的影响，出现干热风灾害[4]。近年来，温室效应使全球高温所造成的生产损失越来越严重，于是作物耐热性机制研究及耐热品种的选育也愈来愈受到人们的重视[4-8]。

小麦耐热性属于复杂生物学性状，目前人们已对小麦耐热性遗传机制进行了积极探讨并取得了一定的进展[9-15]，但对某个基因型品种耐热性评价会受到评价指标、研究性状、生育时期及高温处理方法和时间等综合因素影响[16-17]。温度与其他环境因子的互作也对研究结果有很大的影响。深入了解小麦耐热性仍有大量的艰苦工作要做。研究筛选可靠而简便的耐热性鉴定方法成为深入开展耐热性研究和遗传改良的先决条件。耐热性鉴定有直接鉴定和间接鉴定法。直接鉴定方法，观测结果虽然比较客观实际，但难以排除其他环境因子的干扰和基因型差异的影响，且需要昂贵的鉴定设备，以致不能对大批的试验材料进行耐热鉴定[18-20]；而间接鉴定方法[21-22]则相反。因此，建立一套包括直接和间接鉴定方法在内的可靠且易行的鉴定技术体系十分必要。

本研究以冀麦325、良星99号小麦品种为材料，采用同一基因型不同播期对错期播种在小麦耐热性鉴定中的应用进行了研究，旨在为小麦品种的耐热性鉴定提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2014—2016年在山西省农业科学院小麦研究所韩村试验基地进行。试验地海拔498.0 m，年平均气温12.2℃，≥0℃积温4 715.4℃，≥10℃积温4 168.5℃，土壤质地为黏壤土，地势平坦，灌溉便利。试验地离建筑物及树木较远，试验受环境影响较小。

主要气象情况：小麦灌浆期日最高气温30℃以上的天气2015年5月有11 d，6月1—14日有11 d，其中，以6月9日最高，气温为36.1℃；而2016年5月有7 d，6月1—14日有7 d，其中，以6月10日最高，气温为35.1℃。这些天气均对灌浆期小麦籽粒形成造成一定的热胁迫（以上数据由临汾市气象局提供）。

1.2 试验材料

本试验包括2个试验，2014—2015年度进行的是相同材料不同播期耐热性鉴定比较试验；2015—2016年度进行的是种质材料错期播种耐热性鉴定试验。相同材料不同播期耐热性鉴定比较试验的供试材料选择在国家黄淮区试中表现丰产的品种（系）5份，即良星99、邢麦13、冀麦325、衡S29-2和山农29。种质材料错期播种耐热性鉴定试验的供试材料为山西省农业科学院小麦研究所小麦品种资源课题组历年的亲本种质材料，包括晋麦47号、51号、54号、临丰518、陕225等共34份小麦材料。

1.3 试验设计

1.3.1 相同材料不同播期耐热性鉴定比较试验当地的正常播期为10月1—5日，本试验选择10月3日作为正常播种期。之后的晚播每隔5 d设一个播期，即分别于10月8，13，18日3个晚播期。正常播期以每公顷基本苗300万株为准，以后每推迟1 d每公顷基本苗增加12.0万株（根据前期试验的结果，每推迟1 d每公顷增加基本苗12.0万株，可使后期有效穗数基本一致），即10月8，13，18日播种时的每公顷基本苗分别为360万、420万、480万株。材料播种设置为4行区，相邻品种可能由于株高不一致，会导致小区边行存在一定差异，所以性状的记载测试以中间2行为准。

1.3.2 种质亲本材料错期播种试验在2014—2015年度不同播期耐热性鉴定试验的基础上，于2015—2016年度对山西省农业科学院小麦研究所小麦品种资源课题组历年的种质亲本材料利用错期播种进行耐热性鉴定。2015年10月4日为第1个播期，10月16日为第2个播期。后一个播期的播量增加仍然按照每推迟1 d每公顷基本苗增加12.0万株。试验共设2种土壤环境条件，即雨养环境（旱地）和水浇地环境。材料间耐热性差异采用耐热指数进行比较，耐热指数（I）＝后播期千粒质量/前播期千粒质量。在田间同一个品种材料2个播期种在相对一致的地方，即2个播期材料以一走道相隔，播种行方向为南北方向，走道的南边和北边对应为一个品种材料，以减少环境对试验结果的影响。

2 结果与分析

2.1 相同材料不同播期的耐热性鉴定

从试验结果来看，5个试验品种（系）材料在4个不同播期下随着播期的推迟，其扬花期和成熟期总体来看还是存在不同程度的推迟，试验于2014—2015年度在水浇地土壤环境条件下进行，试验结果如表1所示。

从表1可以看出，从生育时期来看，10月8日播期比正常播期扬花期推迟1～2 d，成熟期推迟0～1 d；10月13日播期比正常播期扬花期推迟3～5 d，成熟期推迟2～3 d；10月18日播期比正常播期扬花期推迟5～7 d，成熟期推迟3～6 d。可见，随着播期的推迟，后期的扬花期和成熟期均有不同程度的推迟。

从4个播期的千粒质量变化情况来看，5个材料后3个播期的平均千粒质量比正常播期的分别下降1.0，2.6，4.2 g。10月8日播期与正常播期相比，尽管材料之间平均千粒质量略有下降，但是对个体材料而言，有些材料2个播期的千粒质量并没有什么变化，如冀麦325；10月13日播期与正常播期相比，不论是个体还是群体千粒质量均有明显下降，千粒质量下降是由于灌浆期高温（有时形成干热风）引起的生育期尤其是灌浆期缩短引起的，所以，在当地用正常播期和相差10 d晚播期检测品种材料的耐热性是可行的；10月18日与正常播期相比，个体和群体的千粒质量均有明显下降。但是从田间的不同材料成熟期来看，由于播期相差15 d，有些材料因为播种太晚而农艺性状太差，与正常播期的性状无法相比。从试验的总体结果来看，在当地用错期播种检测材料的耐热性，其错期最好在10～12 d。

表1 不同播期下生育时期及千粒质量

2.2 小麦种质材料错期播种耐热性鉴定

从表2可以看出，2个环境检测耐热指数均在0.9以上的材料有长治4025、晋麦54、农大3159等12份，尤其是长6878、北农2号、农大3159这3份材料，在2种土壤水分环境条件下其千粒质量均下降很小，说明这些材料在水地和旱地环境条件下均能表现出较好的耐热性。而2个环境检测耐热指数均在0.9以下的材料有临丰518、长治516、济宁3号等6份，说明这些材料对后期高温较为敏感，尤其是农大36，其旱地和水地耐热指数分别为0.781和0.842，说明后期高温严重影响其籽粒的灌浆发育，导致产量严重下降。

表2 不同品种错期播种耐热性鉴定比较

3 讨论与结论

由于小麦耐热性是一个复杂性状，其耐热性鉴定受鉴定方法、鉴定时间、鉴定性状等因素限制，没有一种最标准的鉴定方法，不同方法之间只是比较而言。本试验中错期播种鉴定耐热性，该方法不需要复杂的设施和实验室仪器，但对试验中2个播期的间隔时间和后播期比前播期的播量增加多少需要进行摸索，否则就无法鉴定不同材料间的耐热性。本试验仅以相隔5 d为一个播期，从第1个试验的结果情况和田间材料生长情况来看，在当地应以10～15 d的间隔时间较为合理。而第2个试验选择了12 d的间隔播期进行历年亲本材料的耐热性鉴定，从鉴定结果可看出不同材料在2个土壤水分环境条件下的耐热性差异，其鉴定方法是可行的。不过该方法在不同地方因环境条件的差异可能不完全一致。其中，最关键的是应摸索掌握该方法在当地2个播期的间隔时间和后播期比正常播期的基本苗增加量。本试验中，第2个试验播期间隔12 d是第1个试验的结果，公顷基本苗日增加12万株是根据前人试验结果[23]。当然，后期高温是引起灌浆期缩短粒质量下降的主要原因，但其他原因对粒质量下降也会起到一定作用，如灌浆期高温伴随的干热风，其实本试验也是对小麦灌浆期干热风抗性的检测。

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Different Sowing Date Used to Evaluate the Difference of the Heat Resistant in Identification Genotype Materials of Wheat

LI Shiping1，JINGJinlian1，ANXiaodong1，LIULingling1，YANCuiping1，WANGQuanliang2，HUANGLibo2，SHANJie2
（1.Institute ofWheat，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Linfen 041000，China；2.Xiangfen Agricultural Bureau in Shanxi Province，Xiangfen 041500，China）

In the winter wheat of southern Shanxi,the heat resistance of wheat varieties under the same genotype but different sowingdate were measured.The results showed that the same genotype materials under different sowingdate,both the floweringdate and maturity date had the corresponding delay,and the period ofthe delay was far less than that ofthe sowing date delaying time.This led to the growth period of later seeding material being reduced,and especially the grouting period being shorten.Finally,this formed the thousand kernel qualityofthe late sowingdate decreased obviouslythan the previous sowingdate.Differences ofthe drop of the thousand kernel qualitybetween different genotype materials reflected the genotype adaptability to the late high temperature difference.In the local the differences of the drop of the thousand kernel quality between two sowing dates that interval of 12 days being used to appraise the differences of the heat resistance between different genotype materials were suitable by the test results ofthe comparative analysis.Using the method appraised the heat resistance of the historical parent 34 germplasm materials in the two environmental conditions between dryland and irrigated land,and 12 germplasmmaterials that had better heat resistance were identified.

wheat;sowingdate;heat resistance

S512.1

A

1002-2481（2017）04-0530-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.04.10

2016-12-12

山西省农业科学院博士基金项目（YGG1421）

李世平（1965-），男，山西襄汾人，副研究员，主要从事小麦遗传育种研究工作。